乾隆五十三年(1788年)农历十月二十八日，孙士毅统兵出关，一路势如破竹，各守隘军队望风奔遁，阮惠惟扼三江之险，以拒清军。十一月十三日五鼓，清军抵达寿昌江北岸，阮军退守南岸。清军发起猛攻，乘筏直冲。浓雾弥漫，昏暗不辨敌我。阮军于雾中自相格杀。清军乘势全部渡江。十五日，清军进军至市球江。市球江江面宽阔，且南岸依山，地势高于北岸。阮军据险列炮，守御甚固。清军进攻受阻。
为迷惑阮军，清军伐运竹木，于正面搭建浮桥作欲渡之象，同时派兵二千潜行至上游二十里处宵济。十七日，于上游渡江的清兵已绕至阮军背后，乘高大呼下击，正面清军乘势抢渡，阮军瓦解败北。十九日，军抵富良江，江之南岸即为安南首都黎城。此为黎城最后一道屏障。为阻止清军过江，在清军到达前，阮惠下令尽伐沿江竹木，并将沿江所有船只停泊南岸。清军到达后，艰难觅得几只小舟。夜幕降临，载兵百余，驶向江心，夺得战舰一只。许世亨亲自率兵乘舰渡江，复夺得小舟三十余只，更番渡兵，分捣敌营。昏夜中，阮军不辨多寡，惊慌溃逃，清军焚其战舰十余艘。二十日黎明，清军全部过江。黎氏宗族、百姓出迎，匍匐道左。黎城不攻自溃，阮惠遁还广南。是夜二鼓，黎维祁才走出藏身处所，赶赴军营进见孙士毅。乌大经所带滇省官兵出关后，于十二月二十一日才行抵宣光，于此料理一、二日，亦即启程前赴黎城。
在悬军黎城阶段，除孙士毅于十一月二十二日传旨令黎维祁袭封安南国王，并知会广西巡抚孙永清将黎维祁母妻眷属送回安南，外其它则无大的举动。清军在黎城按兵不动达一个多月之久，最终由主动变为被动。
乾隆五十四年正月初一，军中喝酒庆贺新年，当天夜里忽报阮惠倾巢而至，清军仓促御敌。阮军人数众多，将粤兵四面密围，且以大象驮载大炮猛攻，粤兵寡不敌众，乱作一团，黑夜中自相践踏。黎维祁心胆俱裂，手抱年幼的孩子，随同他的母亲向北逃遁。滇师听闻炮声震天，知道情况有变，也退走。孙士毅突出重围，渡过富良江，人马纷纷抢渡，把浮桥踩断。于是尚在南岸御敌的提督许世亨、总兵张朝龙、尚维升等官兵血战身殁。孙士毅逃回镇南关，滇师因为有黎氏的大臣黄文通做向导，于正月二十四日全师而返。安南之役以清朝的失败而告结束。